Še dlje!

Objavljeno: 29.6.2010 | Avtor: Jure Forstnerič | Kategorija: Nasveti | Revija: Junij 2010

Usmerjevalniki so poceni in omogočajo vse več - a kot smo videli pri našem preizkusu pred nekaj meseci, so z dometom še vedno kar opazno omejeni. Ogledali smo si, kakšne možnosti so na voljo za izboljšanje dometa brezžičnega omrežja.

Ena večjih novosti zadnjih nekaj let na področju omrežji WiFi je vsekakor novi standard IEEE 802.11n, ki smo ga čakali kar nekaj let. Ta obljublja tako višje hitrosti prenosa kot izboljšan domet. Prvo smo s preizkusom potrdili, pri drugem pa smo kljub vsemu ostali malce razočarani - domet glede na predhodnike namreč ni opazno izboljšan. Uporaba prenosnih frekvenc okoli 5 GHz se pri hitrosti močno pozna, a spet le v bližini - brž ko je med nami še par sten in drugih objektov, je spet bolje priklopiti nazaj na 2,4 GHz, ki "nese dlje". Domači uporabniki se tako hitro srečajo s težavo, da njihov sicer kakovostni usmerjevalnik (vsaj kar zadeva stabilnost delovanja) ne seže tako daleč, kot bi si želeli.

Seveda lahko poizkusimo usmerjevalnik postaviti v boljšo lego (recimo bolj v sredino hiše oziroma bliže mestu, kjer potrebujemo signal), a s tem hitro znižamo prednosti, ki nam jih ponuja odprava žic. Možnost je seveda nakup močnejšega usmerjevalnika, a so ti praviloma bistveno dražji od večine naprav za domačo rabo. Vmes poseže tudi zakonodaja, ki omejuje najvišje izhodne moči brezžičnih signalov - "sevanje", torej. No, uporabnikom kljub vsemu ostaja kar nekaj možnosti za izboljšanje dometa našega omrežja.

Antene

Eden najosnovnejših načinov je uporaba večjih oziroma zmogljivejših anten. Antene so na prvi pogled ena od najenostavnejših možnosti, saj ne zahtevajo praktično nobenega posega v samo omrežje. Ni se nam treba ukvarjati z različnimi nastavitvami, prav tako nam ni treba iskati dodatnih priključkov v električno omrežje. Seveda je treba paziti, da lahko na našem usmerjevalniku sploh menjavamo antene. To pri cenejših modelih praviloma odpade, tudi nekaj dragih usmerjevalnikov, namenjenih domačim uporabnikom, nima te možnosti, saj imajo antene skrite v ohišju (taki so, denimo, dražji Linksysovi modeli). Tudi tam, kjer lahko menjavamo antene, znajo biti včasih težave - pri Linksysovem modelu WRT160NL je plastika tako oblikovana, da je okoli navoja pri 5 dBi anteni enostavno prevelika in je ne moremo priključiti.

Pri usmerjevalnikih se praviloma uporabljajo vsesmerne ("omni") antene, ki signal pošiljajo v sferični obliki. To je sicer ugodno, kadar je usmerjevalnik blizu sredine nekega prostora (stanovanja). Pri našem zadnjem preizkusu usmerjevalnikov smo zmogljivejše različice teh anten tudi preizkusili. Takratna ugotovitev je bila, da nam večja antena ne pomaga kaj dosti, saj smo še vedno omejeni z močjo signala, ki ga zmore usmerjevalnik iztisniti iz sebe.

Kljub temu smo stvar preizkusili še enkrat, tokrat z dvema antenama znamke D-Link. Prva se hvali s stopnjo ojačanja signala ("gain") za 5 dBi, druga pa 7 dBi. Tokrat smo opazili nekaj razlik pri dometu, a so bile te kljub vsemu manjše, kot bi sprva pričakovali. Manj zmogljiva antena (torej 5 dBi) je na prvem stopnišču opazno izboljšala hitrost prenosa (ga praktično podvojila), približno enako izboljšavo (relativno gledano) smo dosegli na tretji meritveni točki (torej na drugem stopnišču). Zanimivo pa je, da je druga antena, torej načeloma zmogljivejša 7 dBi, dosegla na prvem stopnišču slabši rezultat kot antena 5 dBi. Na tej točki je bila meritev pri obeh usmerjevalnikih praktično enaka meritvi z uporabo navadnih priloženih anten. Na naslednji točki pa je antena 7 dBi pri Linksysovem usmerjevalniku WRT54GL hitrost izboljšala za približno osemkrat, pri modelu WRT160NL iste znamke pa za manj kot dvakrat.

Linksysovi usmerjevalniki starejše generacijeso še vedno izredno popularni - priporočamo jih za nameščanje sistema DD-WRT

Pri prvem usmerjevalniku smo preizkusili tudi obe anteni hkrati. Rezultati so bili malce presenetljivi - na prvi točki merjenja je bila hitrost nekje med tisto, izmerjeno z vsako posamično anteno. Bistveno izboljšanje smo opazili na drugi točki merjenja, kjer smo dosegli skoraj podvojeni rezultat glede na meritev z anteno 7 dBi. Preizkusili smo tudi, kako vpliva kombinacija zmogljivejše antene skupaj s poviševanjem moči signala (s pomočjo neoriginalne programske opreme DD-WRT na usmerjevalniku WRT54GL). Milo rečeno, slabo - dejansko so vse meritve slabše od privzete moči in uporabe navadnih anten. Pri tem moramo omeniti, da je bil signal kljub vsemu močnejši pri uporabi teh anten - to pomeni manjše možnosti za prekinitve in motnje. Je pa že sama uporaba opreme DD-WRT malenkost izboljšala hitrosti prenosa.

Ugotovitve so tako nekoliko medle. Na hitro lahko rečemo, da ima model WRT54GL močnejši signal kot WRT160NL, zaradi česar se izboljšane antene toliko bolj poznajo. A zlatih pravil žal tu ni, saj se razlikujejo tako glede na usmerjevalnik kot glede na uporabljeno anteno. Enako velja za uporabo neoriginalne programske opreme oziroma programsko zviševanje moči. In čeprav gre za antene, ki sevajo v vse smeri, smo nekaj razlik opazili tudi pri odklonih anten ter spreminjanje lege (tudi le po par metrov). Če se odločimo za zamenjavo anten, bo tako najbolje, da jih (če se le da) prej preizkusimo.

Repeaterji

Če imamo dva brezžična usmerjevalnika ju lahko vedno hkrati priklopimo na ožičeno omrežje, jima nastavimo isti SSID in imamo s tem eno, dvakrat širše omrežje. Če do drugega nimamo ožičenja, ju bomo morali preklopiti v način "repeater", npr. s sistemom WDS.

Naslednja vrsta naprav, ki so se znašle na našem preizkusu, so brezžični "repeaterji". Gre za naprave, ki jih vključimo v obstoječe brezžično omrežje, te pa podvojijo obstoječi signal. V praksi imamo torej še vedno eno omrežje (z istim imenom SSID, istimi varnostnimi nastavitvami itd.), le da pokriva bistveno večje območje.

Na preizkusu smo imeli dva različna modela - D-Linkov DWL-G710 in Linksysov WRE54G. Pri prvem nismo imeli nobenih težav pri nastavitvah, saj ima vgrajeni izredno preprost in učinkovit nastavitveni čarovnik. Kot je pri brezžičnih omrežnih napravah navada, moramo na računalniku najprej nastaviti pravilni IP naslov: ta se mora ujemati s področjem IP naprave (v primeru D-Linka gre za področje 192.168.0.xx). V spletni brskalnik nato vpišemo privzeti IP naslov naprave, vnesti moramo še uporabniško ime in geslo (privzete vrednosti so nanizane v navodilih, sicer pa jih za različne izdelovalce najdemo tudi v spletu).

Kot že rečeno, smo pri D-Linku uporabili kar čarovnik, ki nas v nekaj korakih vodi po namestitvah. Naprava poišče vsa omrežja v okolici, med njimi pa izberemo našega, torej tega, katerega signal želimo podaljšati. Nastavimo še varnostno zaščito in geslo. Tako kot pri našem zadnjem preizkusu smo uporabili zaščito WPA2 (Personal) ter šifriranje AES (brez TKIP), saj te nastavitve najmanj vplivajo na hitrost prenosa. Druga možnost, če ne uporabimo čarovnika, pa je, da vnesemo MAC naslov glavnega usmerjevalnika.

Pri nastavitvi druge naprave, Linksysovega modela WRE54G, pa smo imeli bistveno več težav. Izdelovalec omenja združljivost le s tremi svojimi napravami - dostopno točko WAP54G ter usmerjevalnikoma WRT54G in WRT54GS (ne pa tudi WRT54GL, ki smo ga imeli na preizkusu). Čarovnik na priloženem CDju ni našel nobenega podprtega brezžičnega omrežja - kljub temu da je v naši poslovni stavbi vsaj deset različnih brezžičnih omrežij. Ena možnost je tudi tipka Auto-Configure, ki pa nam ni delovala - izkazalo se je, da deluje le, če nimamo nobene varnostne zaščite (temu se nismo bili pripravljeni odreči), pri tem pa je priporočljivo, da je v dosegu le eno brezžično omrežje (tega tudi nismo mogli doseči).

Po nekaj brskanja po spletu pa smo le prišli do navodil, kako pripraviti napravo do delovanja tudi z drugimi usmerjevalniki. Ročna nastavitev naprave je vse kaj drugega kot do uporabnika prijazno opravilo. Najprej smo na računalniku ročno nastavili IP in ga z omrežnim kablom priključili na WRE54G. Do spletnega vmesnika naprave pridemo prek njenega privzetega IPja, 192.168.1.240 (kjer je uporabniško ime prazno, geslo pa "admin"). Tu zdaj nastavimo naslov IP naprave v naslov, ki se ujema z našim brezžičnim usmerjevalnikom, hkrati pa ne zaseda naslova, ki ga lahko usmerjevalnik podeli prek strežnika DHCP. Nastavitve shranimo in napravo odklopimo od električnega omrežja za nekaj sekund, da se nove nastavitve zares shranijo. Zdaj naj bi imeli dostop do naprave prek novega naslova IP (seveda ne smemo pozabiti popraviti tudi IP nastavitve računalnika).

Pravimo "naj bi", saj smo potrebovali tri ponovitve zgoraj opisanega postopka, preden so se nastavitve zares shranile (da vmesnega preklinjanja sploh ne omenimo). Končno smo prišli do spletnega vmesnika, ki je enak kot pri drugih Linksysovih napravah, le da imamo tu bistveno manj nastavitev. Ročno moramo nastaviti IP naslov usmerjevalnika, ime SSID in kanal oddajanja. Zato, da se WRE54G poveže, smo morali na usmerjevalniku izključiti vse varnostne zaščite (kasneje smo jih nazaj vključili).

Spet je treba pri shranjevanju nastavitev napravo izključiti iz električnega omrežja za nekaj sekund - vsaj pet. Preden jo postavimo na svoje mesto, moramo obvezno preveriti, ali se zares priključi na omrežje usmerjevalnika (drugače nam ne uide še kak sprehod do nje). Za to, da je naprava dejansko delovala, smo potrebovali kar nekaj časa, vmes smo morali večkrat znova zagnati tako usmerjevalnik kot repeater WRE54G. Skrajno neprijazno, sploh v primerjavi z enostavno postavitvijo D-Linkovega DWL-G710.

Obe napravi smo namestili približno na polovici med eno in drugo točko merjenja na stopnišču naše stavbe, nato smo ponovili hitrostne meritve na teh točkah. Na splošno se je D-Link obnesel bolje kot Linksys, v obeh primerih pa so se hitrosti manj povišale, kot bi si želeli. Na prvi točki stopnišča je bila hitrost opazno izboljšana le v kombinaciji Linksysovega usmerjevalnika WRT54GL in D-Linkovega repeaterja DWL-G710, hitrost pri uporabi Linksysovega usmerjevalnika WRT160NL pa se je celo malce znižala (pri Netgearovem WGR614 pa se je le malenkost zvišala). Bolje je bilo na drugi meritveni točki, kjer so se hitrosti pri vseh treh usmerjevalnikih pri uporabi kateregakoli izmed dveh repeaterjev opazno zvišale. Opazno se je izboljšala tudi moč signala, kar pomeni, da se je računalnik hitreje priključil v omrežje, prenosi pa so bili bolj stabilni. Preverili smo še, ali signal nese še eno nadstropje niže, česar pri samih usmerjevalnikih sicer ne dosežemo, pri uporabi repeaterjev pa je tudi to mogoče.

Repeaterje naj bi postavili tako, da imajo še vedno soliden signal glavnega usmerjevalnika. Doseg omrežja sicer izboljšajo, a manj, kot bi si želeli. Nam se zdijo še najbolj uporabni za izogibanje kakih ovir, denimo armiranih zidov ali vodovodnih cevi, manj pa za izboljšanje pokritosti v večjem prostoru, saj so sami po sebi premalo zmogljivi glede na usmerjevalnike.

Dostopne točke

Dostopne točke so bolj univerzalna rešitev od specializiranih repeaterjev, ker znajo početi tudi še kaj drugega.

Podobno kot repeaterji lahko delujejo tudi samostojne dostopne točke (AP, "Access Point"). Te so v osnovi namenjene temu, da jih priključimo v omrežje prek kabla UTP, tako da se v omrežje lahko povezujemo tudi brez žic. V osnovi so preprostejše naprave kot usmerjevalniki, ponujajo bistveno manj omrežnih možnosti. Na hitro povedano, nam usmerjevalniki omogočajo povezovanje različnih omrežji (v praksi največkrat povezujemo naše krajevno omrežje z internetom), dostopne točke pa navadnemu omrežju dodajo možnost brezžičnega dostopa. So pa zato dostopne točke praviloma cenejše od usmerjevalnikov, čeprav so se v zadnjem času tudi slednji opazno pocenili in so tako razlike dokaj majhne (usmerjevalniki lahko tudi delujejo le kot vstopne točke).

Omenjene naprave pa lahko uporabimo tudi za podaljševanje dometa brezžičnega omrežja, saj omogočajo delovanje tudi v vlogi repeaterja. Preizkusili smo dva modela znamke Netgear - WG602 in WNAP210. Pri tem smo nastavitve ročno vnesli in to nam ni vzelo preveč časa, postopek je podoben kot pri večini omrežnih napravah, torej prek spletnega vmesnika.

Najprej smo nastavili delovanje v vlogi repeaterja. Možnosti so še premeščanje od točke do točke ("Point-to-point bridging") in povezovanje več točk ("Multi-point bridging"). V obeh teh primerih deluje naprava načeloma le kot most do naslednje, čeprav imamo tudi možnost, da se kljub temu nanjo priključijo tudi tretji odjemalci, denimo prenosniki.

Vpišemo vse potrebne podatke brezžičnega omrežja - ime SSID, številko uporabljenega kanala in varnostne nastavitve. Dodati pa moramo tudi MAC naslov usmerjevalnika, s katerim se dostopna točka poveže. Težav s točkama nismo imeli, napravi sta v prvem poizkusu delovali brez težav.

Pri hitrostnih meritvah sta se obe obnesli malo bolje kot pred njima oba "prava repeaterja". Postavili smo ju na isto mesto, torej na polovico med prvo in drugo točko merjenja na stopnišču (oddaljenost je v ravni črti kakih deset, petnajst metrov, s tem da je vmes kar nekaj zidovja). Razlike v hitrosti so bile med enim in drugim usmerjevalnikom kar velike, od skoraj dvojne hitrosti pri Linksysovem WRT54GL (na prvi točki) pa do praktično iste hitrosti pri modelu WRT160NL. Pri Netgearovem usmerjevalniku smo na prvi točki opazili povišanje hitrosti za okoli 50 %. Boljši rezultati so bili na drugi, najbolj oddaljeni točki, kjer so naprave omogočile tudi do desetkrat višje hitrosti (pri Netgearovem usmerjevalniku).

Povezava dveh usmerjevalnikov

Tehnologija WDS je že kar stara, kljub temu pa ni formalno priznana s strani združenja Wi-Fi. V praksi imamo lahko tako težave pri usmerjevalnikih različnih znamk - sami smo povezali D-Linkov usmerjevalnik in Linksysovega WRT54GL, na katerem pa je bila nameščena programska oprema DD-WRT (brez nje naprava ne podpira sistema WDS), in pri tem nismo imeli nobenih težav.

Glavni usmerjevalnik je bil Linksysov, kjer v nastavitvah (pod zavihkom "Wireless" se skriva še "WDS") vpišemo naslov MAC drugega usmerjevalnika. Pri tem smo uporabili nastavitev "LAN" (druga možnost je "Point to Point"). Na drugi strani smo uporabili Netgearov WGR614, kjer smo vključili možnost "Wireless Repeating". Deluje pa tudi nasprotno, pri tem so nastavitve v okolju DD-WRT enake, pri Neatgearu pa se vključi možnost "Wireless Base Station".

Pri Netgearu smo pri tem prišli do velikanske pomanjkljivosti - pri uporabi teh funkcij lahko uporabljamo le zaščito WEP, ne pa tudi naprednejše WPA. Zaradi tega se nam zdi boljša izbira usmerjevalnik, ki podpira opremo DD-WRT, saj nam omogoča uporabo tudi WPA (denimo s šifriranjem AES).

WDS ima v praksi še eno slabost - drugi usmerjevalnik se lahko z računalnikom, ki je nanj priklopljen brezžično, pogovarja le polovico časa, drugo polovico pa porabi za komunikacijo s prvim usmerjevalnikom. Polno hitrost med enim in drugim usmerjevalnikom lahko tako dosežemo le, če se na drugega priklopimo z omrežnim kablom. Hitrosti so bile na prvem meritvenem mestu torej omejene - približno polovično glede na hitrost prvega usmerjevalnika. Smo pa zato na drugem mestu dosegli praktično enake rezultate - to je glede na druge meritve na tej točki odličen rezultat.

Kaj izbrati?

Žal je težko podati konkretna priporočila. Kot se je izkazalo tudi pri naših meritvah, na delovanje (ali raje nedelovanje) brezžičnega omrežja vpliva kup dejavnikov. Sami smo morali meritve večkrat ponoviti, saj so rezultati opazno nihali, večino meritev smo tako opravili vsaj dvakrat, raje trikrat.

Pri večini zgoraj opisanih tehnologij je silno težko predvideti, kako se bo obnašala v danih okoliščinah. Že če smo usmerjevalnik dvignili pol metra na pregradno steno ali pa za kak meter spremenili položaj prenosnika, s katerim smo izvajali meritve, so bile razlike v meritvah močno opazne.

Od opisanih možnosti so načeloma najcenejše antene. A tu bi moral uporabnik najprej preveriti, kako antena sploh deluje v navezi z usmerjevalnikom - to pa je v praksi težko. Naslednja stopnja so repeaterji, a jih je na trgu razmeroma malo. Hkrati niso tako zmogljivi kot usmerjevalniki, to pa pomeni, da so uporabni predvsem za zapolnitev kake skrite kotičke, kamor signal sicer ne seže. Še korak naprej so vstopne točke, ki so malo dražje in malo zmogljivejše.

Če bi morali sami izboljšati domet nekega omrežja, pa bi po vsej verjetnosti izbrali zadnjo možnost - sistem WDS. Pri tem bi vsekakor izkoristili možnosti, ki jih nam daje neizvirna programska oprema DD-WRT. Na njihovi spletni strani je izredno temeljit seznam podprtih usmerjevalnikov - nekateri izmed njimi so prav smešno poceni. Preizkušen Linksys WRT54GL je kakor nalašč za to početje - njegova cena v spletu se vrti okoli 45 evrov. Iz dveh takih naprav lahko naredimo prav solidno omrežje z odličnim dometom.

Pogled v laboratorij

S tokratnim preizkusom smo si zadali izmeriti koliko različni načini "podaljševanja signala" dejansko delujejo, za osnovo pa smo vzeli klasično merjenje hitrosti prenosa v naši poslovni stavbi, ki ga uporabljamo pri preizkusih brezžičnih usmerjevalnikov.

Uporabili smo program Ixia Chariot, ki je meril hitrost prenosa podatkov med namiznim računalnikom in preizkusnim prenosnikom, s katerim smo se premikali med različnimi preizkusnimi točkami. Te so bile tri in na ta način smo pridobili podatke o dometu.

Prva točka je bila v neposredni bližini usmerjevalnika, torej v isti sobi in na oddaljenosti nekaj metrov. Druga točka je bila na podestu stopnišča naše poslovne stolpnice - gre torej za točko, ki je nekaj deset metrov oddaljena po zračni črti, krati pa je za polovico nadstropja niže. Vmes so tudi stopnice ter nekaj zidov. Tretja točka pa je bila še eno nadstropje niže in na tej so bile razlike v meritvah največje.

Meritve smo sicer izvedli z vsemi tremi usmerjevalniki (Linksys WRT54GL, Linksys WRT160NL, Netgear WGR614), vendar objavljamo le grafikon izmerjenih vrednosti na prvem, kajti le ta je podprt s strani programske opreme DD-WRT, s katero smo lahko izvedli še nekaj dodatnih meritev.

Kot je razvidno iz grafikona, smo največjo pridobitev izmerjene hitrosti (torej smo najbolje podaljšali domet) dosegli z dvema različnima antenama, sledi ena sama antena 7 dBi, nato pa že povezava dveh usmerjevalnikov v načinu WDS ob pomoči programske opreme DD-WRT. To je po našem mnenju tudi najbolj univerzalen način za dobro povečanje dometa, saj je uporaba različnih dodatnih anten zelo odvisna od različnih dejavnikov in "konfiguracije terena".

Tabela z rezultati

Naroči se na redna tedenska ali mesečna obvestila o novih prispevkih na naši spletni strani!
Prijava

ph

Komentirajo lahko le prijavljeni uporabniki